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1環(huán)氧樹(shù)脂改性水性聚氨酯

　　1.1環(huán)氧樹(shù)脂的特點(diǎn)

　　環(huán)氧樹(shù)脂（EP）具有許多優(yōu)良的性能，如易固化、機(jī)械強(qiáng)度高、粘附力強(qiáng)、成型收縮率低、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性好、成本低，還具備高模量、高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，早已成為應(yīng)用廣泛的熱固性塑料，在機(jī)械、電子、涂料等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。但是，環(huán)氧樹(shù)脂 也存在一些突出缺點(diǎn)，如韌性差，抗沖擊強(qiáng)度低，固化后質(zhì)脆，從而限制了其在某些領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。環(huán)氧樹(shù)脂具有仲羥基和環(huán)氧基，可以和異氰酸酯反應(yīng)。經(jīng)環(huán)氧樹(shù)脂改性的水性聚氨酯其力學(xué)性能、粘接強(qiáng)度、耐水、耐溶劑等性能都會(huì)得到提高。

　　1.2環(huán)氧改性水性聚氨酯制備方法

　　環(huán)氧改性水性聚氨酯的制備方式主要有2種：即機(jī)械共混法和共聚法。共混法一般是先合成聚氨酯預(yù)聚體，再將適量的環(huán)氧樹(shù)脂均勻分散在預(yù)聚體中，然后對(duì)混有環(huán)氧樹(shù)脂的預(yù)聚體進(jìn)行乳化，最終得到環(huán)氧樹(shù)脂改性的水性聚氨酯乳液。機(jī)械共混法制得的環(huán)氧樹(shù)脂改性水性聚氨酯乳 液中，環(huán)氧樹(shù)脂與聚氨酯之間沒(méi)有化學(xué)鍵的結(jié)合，環(huán)氧樹(shù)脂不具親水性，而聚氨酯鏈中的羧基及聚醚鏈段對(duì)水具有親和性，當(dāng)兩者在水中乳化時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂被包覆在聚氨酯鏈中，有可能會(huì)形成一定的核-殼結(jié)構(gòu)。共聚法主要是利用環(huán)氧樹(shù)脂鏈兩端的環(huán)氧基優(yōu)先與聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行共聚反應(yīng)，其次是環(huán)氧樹(shù)脂分子上的羥基參與其反應(yīng)制成預(yù)聚體，再乳化于水。另外存在氨基甲酸酯基與環(huán)氧基發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，此方法為交聯(lián)反應(yīng)。

　　環(huán)氧樹(shù)脂的加料工藝方式主要有3種：其一，環(huán)氧樹(shù)脂與聚醚多元醇在反應(yīng)初期加入到反應(yīng)器；其二，環(huán)氧樹(shù)脂與小分于擴(kuò)鏈劑在反應(yīng)中期一起加入到反應(yīng)器；其三，環(huán)氧樹(shù)脂與親水?dāng)U鏈劑在反應(yīng)后期一起加入到反應(yīng)器中。

　　1.3環(huán)氧改性水性聚氨酯的應(yīng)用及研究進(jìn)展

　　環(huán)氧改性水性聚氨酯在膠粘劑、涂料上已有應(yīng)用報(bào)道。郭俊杰等合成了用于粘接復(fù)合薄膜的環(huán)氧樹(shù)脂改性水性聚氨酯 膠粘劑，改性后的膠粘劑對(duì)多種復(fù)合薄膜都表現(xiàn)出較強(qiáng)的粘接性能，剝離強(qiáng)度進(jìn)一步提高，外觀、貯存穩(wěn)定性良好，且在固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降為30%后仍然具有較強(qiáng) 的粘接性能。安徽大學(xué)曾通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂與聚氨酯的接枝反應(yīng)，合成了環(huán)氧改性聚氨酯乳液，用所得的乳液配制地板清漆氣味小，漆膜光澤好，有一定的彈性，1天后 實(shí)干，使用效果良好。

　　姜守霞等研究了環(huán)氧樹(shù)脂在水性聚氨酯乳液中含量對(duì)性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)加入環(huán)氧樹(shù)脂后，產(chǎn)品的耐水性有明顯的 提高，隨著環(huán)氧樹(shù)脂含量的增加，硬度也增加，粘度呈上升趨勢(shì)。羅建光等發(fā)現(xiàn)：共聚法比機(jī)械共混法難于得到穩(wěn)定的乳液。其原因可能是共聚法由于EP在預(yù)聚階 段生成了部分支鏈結(jié)構(gòu)，使預(yù)聚體的粘度增大，影響了乳化；另外，共聚法制得的乳液中環(huán)氧基團(tuán)在三乙胺的催化下開(kāi)環(huán)，形成交聯(lián)物而沉淀。